27 september 2010
Schakelbare spiegels: samenspel van licht en waterstof
in metalen
Prof.dr. R.P. Griessen
(Faculteit der Exacte Wetenschappen, VU, Amsterdam)
Sinds 1995, het jaar waarin wij de schakelbare spiegels
uitvonden, was bekend dat dunne lagen van yttrium of
lanthaan van spiegelend naar transparant veranderen
wanneer ze in contact komen met waterstofgas. De lagen
worden weer spiegelend wanneer de waterstof wordt
weggepompt. De optische en elektrische eigenschappen
van deze materialen veranderen spectaculair gedurende het
contact met het waterstofgas. Sindsdien zijn andere typen
schakelbare spiegels uitgevonden die geen zeldzame elementen
bevatten, maar magnesium, nikkel of titaan. Het bijzondere van
deze materialen is dat ze naast transparant en spiegelend ook
een derde optische toestand, de ‘zwarte’ toestand vertonen. Ze
reflecteren dan weinig licht en laten geen licht door. Dit gedrag is
fysisch zeer intrigerend aangezien de zwarte films nog steeds
metallisch zijn: een metaal hoort immers spiegelend te zijn! De
opmerkelijke eigenschappen van deze dunne lagen hangen nauw
samen met hun nanostructuur. De overgang van spiegelend naar
zwart absorberend biedt zeer interessante mogelijkheden voor
coatings in zonnecollectoren en smart windows, achteruitkijkspiegels
in auto’s en voor optische waterstofsensoren.